DIY Yihua spájkovacia stanica: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Ak máte radi elektroniku ako ja, na výrobu prototypov alebo konečného produktu musíte použiť spájkovačku. Ak je to váš prípad, pravdepodobne ste zažili, ako sa vaša spájkovačka počas niekoľkých hodín používania prehrieva tak, že obsluha môže tiež roztaviť cín.

Je to preto, že normálna zváračka, ktorú pripojíte priamo k sieťovému napätiu, funguje ako jednoduchý ohrievač a bude sa ohrievať a ohrievať, kým ho neodpojíte. Pri prehriatí spájky to môže poškodiť niektoré časti citlivé na teplotu.

A preto je spájkovacia stanica najlepšou voľbou pre elektroniku. (Ak spájkujete iba káble, možno to nie je pre vás).

Problém je v tom, že spájkovacie stanice sú dosť drahé a možno nie všetci chcú minúť 60 alebo 70 dolárov za digitálne zariadenie.

Tu vám teda vysvetlím, ako si môžete vytvoriť vlastnú lacnejšiu spájkovaciu stanicu pomocou zváračky Yihua, ktorá je najbežnejším typom zváračiek (a najlacnejším), ktorý nájdete na Aliexpresse.

Krok 1: Získajte všetky komponenty

Na vytvorenie vlastnej spájkovačky potrebujete spájku (nie žiadnu, potrebujete špeciálnu určenú pre stanice) a zdroj na jej zahriatie. Potrebujete tiež spôsob, ako merať a ovládať teplotu, a tiež rozhranie na ovládanie stanice.

Musíte si kúpiť diely podľa jeho špecifikácií, takže dávajte pozor, aby ste nekupovali nekompatibilné diely. Ak neviete, čo si kúpiť, najskôr si prečítajte celý príspevok, aby ste sa rozhodli alebo kúpili presné komponenty, ktoré som použil.

Obecný zoznam komponentov je:

1 x žehlička na spájkovaciu stanicu, 1 x napájací zdroj, 1 x puzdro, 1 x MCU, 1 x ovládač termočlánku, 1 x relé/mosfet, 1 x rozhranie

V mojom prípade som pre tento projekt použil:

1x spájkovačka Yihua 907A (50W) - (13,54 €) 1x napájací zdroj ATX 12V - (0 €) 1x 24V DC -DC posilňovač - (5 €) 1x ovládač termočlánku MAX6675 pre typ K - (2,20 €) 1x Arduino Pro Mini - (3 €) 1x Výkonný mosfet IRLZ44N - (1 €) 1x TC4420 Mosfet Driver - (0,30 €) 1x OLED IIC displej - (3 €) 1x KY -040 rotačný kodér - (1 €) 1x GX16 5 -pinový konektor konektora - (2 €) 1x VOLITEĽNÝ MOSFET 2N7000 - (0,20 €)

CELKOM: ± 31 €

Krok 2: Merania a plánovanie

Prvým krokom, ktorý som musel urobiť, bolo naplánovanie projektu. Najprv som kúpil zváračku Yihua, pretože bola v ponuke a chcel som okolo nej vytvoriť stanicu, takže keď príde, musel som o nej zmerať všetko, aby som mohol objednať správne diely potrebné pre stanicu. (Preto je dôležité všetko naplánovať).

Po chvíli hľadania konektora Yihua som zistil, že ide o GX16 s 5 kolíkmi. Ďalším krokom je nájsť účel každého kolíka. Pripojil som diagram, ktorý som urobil v programe Paint, na pin-out, ktorý som zmeral.

• Dva kolíky na ľavej strane sú pre vykurovací odpor. Nameral som odpor 13,34 ohmov. Podľa dátového listu, ktorý hovorí, že dokáže zvládnuť výkon až 50 W, pomocou rovnice V = sqrt (P*R), dajte mi maximálne napätie pri 50 W 25,82 voltov.
• Stredový kolík slúži na uzemnenie štítu.
• Posledné dva kolíky na pravej strane sú pre termočlánok. Pripojil som ich k meraču a po niekoľkých meraniach som dospel k záveru, že ide o termočlánok typu K (najbežnejší).

Vďaka týmto údajom vieme, že na čítanie teploty potrebujeme ovládač termočlánku pre typ K (MAX6675 K) a na napájanie zdroj 24 V.

Mal som doma niekoľko 500W ATX PSU (niekoľko z nich áno, takže ich uvidíte aj v budúcich projektoch), takže som sa rozhodol použiť namiesto nákupu nového PSU jeden. Jedinou nevýhodou je, že maximálne napätie je teraz 12 V, takže nebudem používať celý výkon (iba 11 W) spájkovačky. Ale aspoň mám aj 5V výstupy, aby som mohol zapnúť všetku elektroniku. Neplač, pretože som stratil takmer všetku silu žehličky, mám riešenie. Pretože vzorce I = V/R nám hovoria, že napájanie spájky 24 V bude odoberať 1,8 A prúdu, rozhodol som sa pridať zosilňovač. 300W DC-DC Boost prevodník, takže na výstup 2 ampéry stačí. Nastavením na 24V môžeme takmer využiť 50W schopnosť našej zváračky.

Ak použijete 24V zdroj, môžete celú túto časť posilňovača preskočiť

Potom som pre elektroniku dostal Arduino Pro Mini a mosfet IRLZ44N na ovládanie kúrenia (môže poháňať> 40A) poháňané ovládačom mosfetu TC4420.

A pre rozhranie som jednoducho použil rotačný snímač a displej OLED IIC.

EXTRA: Pretože môj PSU má nepríjemný ventilátor, ktorý vždy beží na maximálnu rýchlosť, rozhodol som sa pridať mosfet, ktorý bude riadiť jeho rýchlosť pomocou PWM z Arduina. Už len kvôli odstráneniu toho ultrarýchleho hluku ventilátora.

MOD: Musel som vypnúť PWM a nastaviť ventilátor na maximálnu rýchlosť, pretože pri použití regulácie PWM to vydávalo hrozný elektronický hluk.

Krok 3: Pripravte si puzdro

Keď som použil napájací zdroj ATX, ktorý má dobré kovové puzdro s voľným rozstupom, rozhodol som sa ho použiť pre celý projekt, takže bude vyzerať chladnejšie. Prvým krokom bolo zmeranie otvorov, ktoré je potrebné urobiť pre konektor a otočný prvok, a umiestnite šablónu do poľa.

Rozhodol som sa použiť pre displej starý otvor na káble ATX.

Ďalším krokom je urobiť tieto otvory vŕtačkou a vyčistiť ich brúsnym papierom.

Krok 4: Softvér

Posledným krokom pred zostavením všetkého je vytvoriť hlavný softvér, ktorý bude stanicu prevádzkovať a sprevádzkovať.

Kód, ktorý píšem, je veľmi jednoduchý a minimalistický. Používam tri knižnice: jednu na ovládanie displeja, druhú na čítanie údajov z termočlánku a poslednú na ukladanie kalibračných hodnôt do pamäte EEPROM.

V nastavení inicializujem iba všetky použité premenné a všetky inštancie knižníc. Tu som tiež nastavil signál PWM na poháňanie ventilátora 50% rýchlosťou. (režim: kvôli hluku som ho nakoniec upravil na 100%)

Vo funkcii slučky sa deje všetko kúzlo. Každá slučka skontroluje, či je čas na meranie teploty (každých 200 ms) a či sa teplota líši od stanovenej, zapne alebo vypne ohrievač, aby sa zhodoval.

Na detekciu každého otočenia rotačného snímača som použil Hardware Interrupt 1. Potom ISR zmeria toto otočenie a podľa toho nastaví teplotu.

Na detekciu stlačenia otočného tlačidla som použil Hardware Interrupt 2. Potom som implementoval funkciu na zapínanie a vypínanie spájkovačky pomocou jeho ISR.

Tiež sa displej obnovuje každých 500 ms, alebo ak sa upravená teplota líši.

Funkciu kalibrácie som implementoval dvojitým kliknutím na tlačidlo gombíka, kde môžete kompenzovať teplotný rozdiel medzi snímačom vykurovacieho telesa a externým hrotom žehličky. Týmto spôsobom môžete nastaviť správnu teplotu žehličky.

Pomocou gombíka nastavte posun, kým sa teplota na čítanie stanice nebude rovnať teplote hrotu žehličky (použite externý termočlánok). Keď je kalibrovaný, uložte ho znova stlačením tlačidla.

Na všetko ostatné môžete sledovať kód.

Krok 5: Zostavte komponenty

Podľa schémy zapojenia je načase zhromaždiť všetky komponenty dohromady.

Je dôležité naprogramovať Arduino pred zostavením, aby ste ho mali pripravený na prvé spustenie.

Predtým je tiež potrebné kalibrovať zosilňovač Step-up, aby ste sa vyhli poškodeniu spájkovačky alebo mosfetu v dôsledku prepätia.

Potom všetko spojte.

Krok 6: Test a kalibrácia

Keď je všetko zostavené, je čas ho zapnúť.

Ak spájka nie je pripojená, namiesto teploty sa zobrazí správa „No-Connect“. Potom pripojíte spájku a teraz sa zobrazí teplota.

KALIBRÁCIA

Na spustenie kalibrácie musíte nastaviť teplotu na takú, ktorú budete najviac používať, a potom začať zahrievať spájku. Počkajte minútu, kým sa teplo prenesie z jadra na vonkajší plášť (železný hrot).

Akonáhle je ohriaty, dvojitým kliknutím vstúpite do režimu kalibrácie. Na meranie teploty hrotu použite externý termočlánok. Potom zadajte rozdiel medzi čítaním jadra a čítaním hrotu.

Potom uvidíte, ako sa teplota líši a spájka sa opäť začne zahrievať. Vykonajte to, kým sa upravená teplota nebude rovnať prečítanej teplote na stanici a načítanej špičke.